2018 Fiscal Year Research-status Report
光スキャナーによる湾曲した外耳道の完全3Dマップの作成
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18K12114
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| Research Institution | Saitama Medical University |
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Principal Investigator |
若山 俊隆 埼玉医科大学, 保健医療学部, 教授 (90438862)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
丸山 直子 埼玉医科大学, 保健医療学部, 助教 (00736259)
加藤 綾子 埼玉医科大学, 保健医療学部, 講師 (30318159)
水谷 康弘 大阪大学, 工学研究科, 准教授 (40374152)
東口 武史 宇都宮大学, 工学部, 教授 (80336289)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 光スキャナ / 外耳道の3Dマップ / 内面形状計測 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
患者によって異なる外耳道の3Dマップを個別に取得し，最適化された音を鼓膜に伝えることができれば，うつ病や認知症の抑制に貢献できる．研究対象となる外耳道の緩やかなS字を描くような湾曲した細い管の形状を計測する方法は，医療分野にとどまらず産業分野においても必要不可欠な医術であるが，これを達成する方法は確立されていない．このような研究背景から，本研究では三次元音響解析からハウリングを起こしにくい発振器の最適な位置と角度を明らかにする外耳道完全3Dマップを作成するために，極細径の新規な円管ビーム光源と三次元動作解析により，湾曲した外耳道を形状計測できる光スキャナの開発を目的にしている．本研究では，従来の樹脂を用いた外耳道の型取りをなくし，光計測で瞬時に型取りするパラダイムシフトを起こす．
このような研究目的を達成するために，本年度は細径の内管の内壁の三次元形状を計測するための方法を提案し，直径3 mmの細径光スキャナを開発した．本手法によって従来までは困難であった外耳道の形状計測を可能とした．さらに本方法に多関節アームを導入することで湾曲した外耳道の3Dマップを達成した．実験サンプルには外耳道模型を購入し、形状計測を行った．得られた光スキャナの結果をマイクロフォーカスX線CTの結果と比較すると計測エリア全体で0.5 mm以下の一致となった．通常、マイクロフォーカスX線CTでは被爆がある．また、シリコンなどの印象材では外耳道を傷つける恐れもあるが、本手法は非侵襲かつ非接触にこれらを計測することを実現した．
その一方で，提案した方法の問題点も山積していることも明らかになった．次年度以降はこれらの問題点を突破することを目指す．それと共に取得された外耳道の形状から補聴器への応用を考えていく．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
極めてシンプルな方法で内面形状計測を実現できることが明らかになったため，研究スピードが大幅に上がった．その一方で，形状計測を行う際の精度および計測時間の短縮の課題も浮かんでいるため，おおむね順調に進展しているとした．
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| Strategy for Future Research Activity |
従来法では取得できなかった外耳道の3Dマップを極めてシンプルに取得することができるようになったが、計測時間と安全性、そして計測精度の課題がある．これらを一つ一つ解決していくアイディアも出てきており，研究を遂行する上での支障は今のところない．
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| Causes of Carryover |
次年度4月支払いのため0より大きくなった．また、次年度使用額の一部は現在投稿中の論文掲載料として支出することを予定している．
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